Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí)

Câu hỏi số 311421:

Vận dụng cao

Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và Fe₂O₃ (trong điều kiện không có không khí) thu được 36,15 gam hỗn hợp Y, nghiền nhỏ, trộn đều và chia hỗn hợp Y thành hai phần. Phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,68 lít khí H₂ (đktc) và 5,6 gam chất rắn không tan. Phần 2 tác dụng vừa đủ với 850 ml dung dịch HNO₃ 2M thu được 3,36 lít khí NO (đktc) và dung dịch Z chứa m gam hỗn hợp chỉ chứa muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 110

B. 95

C. 113

D. 103

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:311421

Phương pháp giải

Phần 1: Tính số mol Al dư dựa vào số mol H₂

Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe

→ n_Fe. Từ đó tính được n_Al2O3

Phần 2: Do tỉ lệ các chất trong hỗn hợp Y ở phần 1 và phần 2 là như nhau nên ta đặt số mol Al; Fe và Al₂O₃ theo tỉ lệ ở phần 1.

Giả sử có sản phẩm khử là NH₄NO₃ y mol

Từ số mol HNO₃ và khối lượng của Y để tính được số mol Al; Fe và Al₂O₃ trong phần 2

Bảo toàn nguyên tố N ta suy ra n_{NO3- trong muối kim loại}

Vậy khối lượng muối là m =m_Al3++ m_Fe3++ m_{NO3- trong muối kim loại} + m_NH4NO3

Giải chi tiết

Phần 1: n_H2 = 0,075 mol → n_{Al dư} = 0,05 mol

Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe

Ta có: n_Fe = 5,6 : 56 = 0,1 mol

2Al + Fe₂O₃ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Al₂O₃ + 2Fe

Theo phương trình ta có n_Al2O3 = ½.n_Fe = 0,05 mol

Vậy khối lượng phần 1 là m_{phần 1} = m_Al2O3+ m_Fe+ m_{Al dư} = 0,05.102 + 0,1.56 + 0,05.27 = 12,05 gam

=> m _{phần 2} = 36,15 – 12,05 = 24,1 gam

=> m _{phần 2} = 2 m _{phần 1}

Phần 2:

Do phần 2 gấp đôi phần 1 nên ta có:

n_Al= 0,1 mol

n_Fe = 0,2 mol

n_Al2O3 = 0,1 mol => n_O = 3n_Al2O3= 0,3 mol

Giả sử phản ứng tạo NH₄NO₃ (x mol)

Mặt khác ta có công thức giải nhanh:

n_HNO3 = 2n_O + 4n_NO + 10n_NH4NO3 => 0,85.2 = 2.0,3 + 4.0,15 + 10x => x = 0,05 mol

BTNT “N”: n_HNO3= n_{NO3- muối KL} + n_NO + 2n_NH4NO3

=> 1,7 = n_{NO3- muối KL}+ 0,15 + 2.0,05 => n_{NO3- muối KL}= 1,45 mol

=> m _muối= m_Al+ m_Fe+ m_{NO3- muối KL}+ m_NH4NO3

= 0,3.27 + 0,2.56 + 1,45.62 + 0,05.80 = 113,2 gam gần nhất với 113 gam

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.